DE2625453A1 - DEVICE AND METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF COMPOSITE PROFILES - Google Patents
DEVICE AND METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF COMPOSITE PROFILESInfo
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Description
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Erzbergerstrasse 5a
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Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen HerstellenApparatus and method for continuous production
von Verbundprofilenof composite profiles
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundprofilen aus wenigstens zwei Metallprofilen sowie zwischen diesen vorgesehenem - aushärtendem - Kunststoff, insbesondere Polyurethanschaum, zwischen einander gegenüberliegenden etwa synchron umlaufenden Fördermitteln und an deren Eintrittskopf angeordneter Spritzeinrichtung. The invention relates to a device and a method for the continuous production of composite profiles of at least two metal profiles as well as - hardening - plastic provided between them, in particular Polyurethane foam, between opposing approximately synchronously rotating conveying means and spray device arranged on its inlet head.
Es sind Vorrichtungen mit einem Doppelbandförderer auf dem Markt, zwischen dessen gegenüberliegend und synchron angetriebenen Trumen die Metallprofile mit einander zugekehrten rinnenförmigen Vertiefungen gefördert werden. Dabei liegen beide Trume des Doppelbandförderers unmittelbar an den Metallprofilen an, um den Hohlraum zwischen den Profilteilen abzudecken und dem Schaumdruc4cftentgegenzuwirken.There are devices on the market with a double belt conveyor, between the opposite and synchronously driven strands of which the metal profiles with mutually facing channel-shaped depressions are conveyed. Here, both strands are of the double belt conveyor directly to the metal profiles in order to cover the cavity between the profile parts and counteract the Schaumdruc4c ft.
NACHGEREICHT j SUBMITTED j
AL-209 « -/- AL-209 « - / -
In derartigen Vorrichtungen können nur ganz bestimmte Formen von Metallprofilen verarbeitet werden, da letztere zwischen den umlaufenden Doppelbändern von diesen klemmend gehalten werden. Die Oberflächen des Schaumstoffkernes, welche zwischen den Metallprofilen frei bleiben, haften zumeist an den Förderbändern und zeigen eine rauhe, grossporige Struktur.Only very specific shapes of metal profiles can be processed in such devices as the latter are held clamped between the rotating double belts. The surfaces of the foam core, which remain free between the metal profiles, adhere mostly on the conveyor belts and show a rough, large-pored structure.
Bei einem anderen üblichen Herstellungsverfahren werden die Profile in Formen eingelegt und für das Ausschäumen vorbereitet. Diese Formen werden mittels Rollen und Schiebeeinrichtungen bewegt und nach dem Abkühlen entleert. Dieses Verfahren zwingt zu einer hohen Formgenauigkeit, da schon kleine Toleranzen Leckstellen und Undichtigkeiten erzeugen. Darüber hinaus erwärmt sich die Form durch die bekannte exotherme Reaktion des Polyurethanschaumes und kann nur mit sehr grossem Aufwand gekühlt werden. Da aufwendige manuelle Arbeit geleistet werden muss, führt dieses Verfahren zu beschränkten Ausstosslängen. Dies gilt für alle Verfahren, bei denen diskontinuierlich Formkästen herangezogen werden, in denen man die Verbundprofile erzeugt.In another common manufacturing process, the profiles are placed in molds and used for prepared for foaming. These forms are moved by means of rollers and sliding devices and emptied after cooling. This process requires a high degree of dimensional accuracy, because already small tolerances create leaks and leaks. In addition, the mold heats up by the well-known exothermic reaction of the polyurethane foam and can only with very large Effort to be cooled. Since laborious manual work has to be done, this procedure leads too limited output lengths. This applies to all processes where discontinuous Molding boxes are used in which the composite profiles are produced.
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( nachgereioht] AL-209 -iL (afterwards) AL-209 -iL
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei denen die erkannten Mängel beseitigt sind, welche einen hohen Ausstoss bei guter Qualität erlauben.In view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of a device as well to create a method of the type mentioned at the outset, in which the identified deficiencies are eliminated, which allow high output with good quality.
Zur Lösung dieser Aufgabe fuhrt eine Vorrichtung, bei welcher an den Fördermitteln Greiforgane mit einander zugekehrten Ausnehmungen zur zeitweiligen Aufnahme der Metallprofile auswechselbar angebracht und letztere durch die Greiforgane in Abstand zu den Fördermitteln gehalten sind. Dabei sollen in den Ausnehmungen der Greiforgane gesonderte Dichtungselemente zur Abdeckung des eingebrachten Kunststoffes gegenüber jenen Greiforganen geführt werden. Die einzelnen Greiforgane erfassen die stetig zugeführten Metallprofile und halten sie in gewünschtem Abstand zueinander, die Dichtungselemente schliessen den auszuschäumenden Hohlraum ab und verhindern ein Anbacken des Kunststoffkernes an den Greiforganen.To solve this problem, a device leads in which gripping members are attached to the conveying means mutually facing recesses for the temporary accommodation of the metal profiles attached exchangeably and the latter are kept at a distance from the conveying means by the gripping members. In the recesses of the gripping organs separate sealing elements to cover the introduced plastic towards those grasping organs. The individual gripping organs grasp the constantly fed metal profiles and keep them in the desired position Distance to one another, the sealing elements close off the cavity to be foamed and prevent it Caking of the plastic core on the gripping organs.
Dank der Massgabe, die Greiforgane auswechselbar an den Fördermitteln, beispielsweise Förderketten, vorzusehen, können beliebige Profile in einer Anlage hergestellt werden, deren Form nicht mehr davon abhängig ist, dass sie von Förderbändern in ausreichendem Masse erfasst werden kann.Thanks to the requirement that the gripping elements be interchangeable on the conveying means, for example conveyor chains, any profiles can be used in a system The shape of which is no longer dependent on whether it can be sufficiently grasped by conveyor belts.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind die Dichtungselemente als unendliche Bänder ausgebildet und laufen mit dem jeweils zugeordneten Fördermittel um, zudem kann jedem der Dichtungsbänder ein mit ihm geführtes Stützband anliegen, bevorzugtermassen ein Stützband aus Federstahl. Dieses Metallband verhindert ein Reissen des Dichtungsbandes, das deshalb bezüglich der Festigkeit seines Werkstoffes nicht begrenzt ist.According to further features of the invention, the sealing elements are designed as infinite bands and run around with the respectively assigned conveying means; in addition, a support band guided with it can rest on each of the sealing bands, preferably a support band made of spring steel. This metal strip prevents tearing of the seal band, which therefore with respect to the F e stigkeit its material is not limited.
Als besonders günstig hat es sich erwiese..,, die Greiforgane in sich starr auszubilden, so dass die Metallprofile in ihnen klemmend in Abstand gehalten werden können und mit dem unteren Dichtungsband zusammen eine Rinne zur Aufnahme des Kunststoffes bilden.It has proven to be particularly cheap .. ,, the To train gripping organs rigid in itself, so that the metal profiles in them clamped at a distance can be held and with the lower sealing tape together a channel for receiving the plastic form.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ruhen die Metallprofile im Bereich der Spritzeinrichtung in den Greiforganen des tieferliegenden Fördermittels und bilden mit dessen Dichtungsband eine zur Spritzeinrichtung hin offene Rinne. Letztere besteht nur während des Schäumungs- und Aushärtungsprozesses bzw. Pressvorganges, da nach diesem das Dichtungsband problemlos von dem entstandenen Verbundprofil abgehoben werden kann und an den freistehenden Kunststoffoberflächen eine einwandfreie porenlose Haut hinterlässt.According to another feature of the invention, the metal profiles rest in the area of the spray device in the gripping organs of the lower-lying conveyor and form one with its sealing tape Channel open towards the spray device. The latter only exists during the foaming and curing process or pressing process, since after this the Sealing tape can easily be lifted off the resulting composite profile and attached to the free-standing Plastic surfaces leave a flawless, pore-free skin.
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Erfindungsgemäss sind als Greiforgane Leichtmetallnocken vorgesehen und die Ausnehmungen dieser Leichtmetallnocken eines Fördermittels etwa von gleichem Querschnitt, während die Leichtmetallnocken des zugeordneten Fb'rdermittels dazu unterschiedlich ausgebildet sein können - und bevorzugt zu denen des anderen Fördermittels seitlich versetzt liegen. Dies gestattet es, Flügel der Metallprofile an den Greiforganaussenseiten abzustutzen.According to the invention, light metal cams are provided as gripping elements and the recesses of these light metal cams of a conveyor are roughly the same Cross-section, while the light metal cams of the assigned conveyor can be designed differently - and preferably to those of the other conveying means are laterally offset. This allows the wings of the metal profiles to the To trim the outside of the grasping organ.
Als Fördermittel dienen vorteilhafterweise Ketten, welche etwa mittels Kettensternen angetrieben werden. Ausserhalb des von den Ketten erzeugten Förderspaltes in der sog. Press- oder Aushärtzone - in welcher die Dichtungsbänder dem entstehenden Verbundprofil anliegen - werden diese Dichtungsbänder von der Kette bzw. den Leichtmetallnocken abgehoben und laufen getrennt weiter über Umlenkrollen. Dies erlaubt zum einen ein besseres Regulieren der Randspannung sowie zum anderen eine gegebenenfalls notwendige Reinigung der Nockenausnehmungen. Im übrigen können durch die z.B. aus Chloroprenkautschuk bestehenden Dichtungsbänder kleinere Toleranzen des mehrteiligen Profiles ausgeglichen werden.Chains which are driven by means of chain stars, for example, are advantageously used as the means of conveyance. Outside the conveyor gap created by the chains in the so-called pressing or curing zone - in which the sealing tapes lie against the resulting composite profile - these sealing tapes become lifted off the chain or the light metal cams and continue to run separately over pulleys. This allows, on the one hand, a better regulation of the edge tension and, on the other hand, if necessary necessary cleaning of the cam recesses. In addition, by means of, for example, chloroprene rubber existing sealing tapes smaller tolerances of the multi-part profile are compensated.
Im Rahmen der Erfindung liegt als Produkt des geschilderten Verfahrens ein Verbundprofil aus wenigstens zwei Metallprofilen und zwischen diesen vorhandenem Kunststoffkern, der selbsttragend ist -also nicht ausschliesslich als Wärme- bzw. Kältedämmeinlage dient - und dessen freiliegenden Oberflächenteile von einer porenfreien Haut überzogen sind.In the context of the invention, the product of the described method is a composite profile made of at least two metal profiles and a plastic core between them, which is self-supporting - so it does not serve exclusively as a heat or cold insulation insert - and the exposed surface parts of which are covered by a pore-free skin.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine handelsübliche Schäummaschine mit Temperiervorrichtung herangezogen, in der das Rohmaterial im Kreislauf zum Mischkopf zirkuliert, nachdem es in einem Behälter aufgeführt worden ist, um mögliche Füllstoffe am Sedimentieren zu hindern. Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Anlage mögen mehrere Mischköpfe an eine Schäummaschine angeschlossen werden, was die simultane Fertigung mehrerer Verbundprofile erlaubt.To carry out this process, a commercially available foaming machine with a temperature control device is used, in which the raw material circulates in the circuit to the mix head after it has been discharged in a container to prevent possible fillers from sedimenting. To increase the efficiency of the system several mixing heads may be connected to a foaming machine, which means simultaneous production several composite profiles allowed.
In einer Fördervorrichtung können - wie bereits angedeutet - nach Auswechseln der Leichtmetallnocken mehrere Verbundprofile hergestellt werden; die ein Profil durch die Presse führenden Nocken sind für das einzelne Profil genormt, Bautiefe und Bauhöhe können variiert werden, sofern man den Abstand der Leichtmetallnocken einhält.As already indicated, a plurality of composite profiles can be produced in a conveying device after the light metal cams have been replaced; the cams leading a profile through the press are standardized for the individual profile, construction depth and height can be varied, provided that the distance between the light metal cams is adhered to.
Versuchsweise wurde die untere Förderkette der Vorrichtung - entgegen den ursprünglichen Absichten - durch eine Rollenbahn ersetzt, um auch die von anderen Verfahren her bekannten - und vorhandenen - Kassetten durch die Bandanlage führen zu können; diese Kassetten wurden mit der oberen Nockenkette und deren Dichtungsband abgedeckt. Diese erfindungsgemässe Abwandlung zeigte gute Ergebnisse, zudem vereinfacht sie die Fertigung hinterschnittener Verbundprofile.As an experiment, the lower conveyor chain of the device - contrary to the original intentions - was replaced by a roller conveyor Feed the cassettes known from other processes - and existing - through the conveyor system to be able to; these cassettes were covered with the upper cam chain and its sealing tape. This modification according to the invention showed good results, and it also simplifies production undercut composite profiles.
[ NAOHGEREICHT[PASSED UP
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description a preferred exemplary embodiment and based on the drawing. This shows in:
Fig. 1 den schematischen Seitenriss durch eine Anlage;1 shows the schematic side elevation through an installation;
Fig. 2 den vergrösserten Querschnitt durch einen Teil der Anlage gemäss Linie II-II in Fig. 1;FIG. 2 shows the enlarged cross section through part of the system according to line II-II in FIG Fig. 1;
Fig. 3 die Draufsicht auf das Detail in Fig. 2;Fig. 3 shows the plan view of the detail in Fig. 2;
Fig. 4 den vergrösserten Querschnitt gemäss Linie IV-IV in Fig. 1;4 shows the enlarged cross section according to line IV-IV in FIG. 1;
Fig. 5 einen weiteren vergrösserten Querschnitt durch einen Teil der Anlage.5 shows a further enlarged cross section through part of the system.
Eine Vorrichtung R weist in einem Traggestell 1 zwei Kettensterne 2 auf, um die ein endloser Kettenförderer 3 gelegt ist. In einem Spaltabstand α findet sich über dem unteren Kettenförderer 3 ein zweiter Kettenförderer 4 an Kettensternen 5. Der synchrone Antrieb beider Förderer 3,4 erfolgt durch einen Motor 6 mit einer beispielsweisen Leistung von zwei PS.A device R has in a support frame 1 two chain stars 2 around which an endless chain conveyor 3 is laid. A second chain conveyor 3 is located at a gap distance α above the lower chain conveyor 3 Chain conveyor 4 on chain stars 5. The synchronous drive of both conveyors 3, 4 is carried out by one Motor 6 with an example output of two horsepower.
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An beiden Kettenförderern 3,4 sind jeweils in £G*u40»j kettüi(parallelen Abständen b zueinander P ofilnocken 7 angebracht, wie sie insbesondere in den Fig. 2,3 in vergrösserter Weise verdeutlicht werden.On both chain conveyors 3, 4 are in £ G * u40 »j kettüi (parallel distances b to each other P ofilnocken 7, as shown in particular in FIGS. 2, 3 in an enlarged manner will.
Die aus Leichtmetali geformten und mit Schrauben 8 befestigten Profilnocken 7 des unteren Kettenförderers 3 sind von gleichem Profil, während die ihnen zugeordneten Profilnocken 7, des oberenThe profile cams 7 of the lower chain conveyor, which are formed from light metal and fastened with screws 8 3 are of the same profile, while their associated profile cams 7, the upper
Kettenförderers 4 ein davon abweichendes Profil aufweisen können; der von zwei Profilnocken 7 , 7, erzeugte Förderraum 9 der maximalen Höhe h ist dank der Auswechselbarkeit jener Profilnocken 7 in seinem Umriss veränderbar.Chain conveyor 4 can have a different profile; that of two profile cams 7, 7, the conveying space 9 produced of the maximum height h is thanks to the interchangeability of those profile cams 7 changeable in its outline.
In den rinnenartigen Ausnehmungen 9 der Profilnocken 7 des unteren Kettenförderers 3 lagert ein Federstahlband 10, welches eine Auflage 11 aus Chloroprenkautschuk trägt. Beide Bänder 10, 11 laufen mit des Kettenförderer 3 um - jedoch in Abstand zu diesem.In the channel-like recesses 9 of the profile cams 7 of the lower chain conveyor 3 supports a spring steel belt 10, which has a support 11 made of chloroprene rubber wearing. Both belts 10, 11 run around with the chain conveyor 3 - but at a distance from it.
Dieser Abstand wird am Obertrum 3. des unterenThis distance is on the upper run 3rd of the lower
Kettenförderers 3 durch die Nockenstärke c (Fig. 2) sowie am Untertrum 3 durch Umlenkrollen 12 bestimmt.Chain conveyor 3 determined by the cam thickness c (FIG. 2) and on the lower strand 3 by pulleys 12.
Entsprechende Umlenkrollen 13 fuhren um den oberen Kettenförderer 4 ein endloses Dichtungsband 14, das in Bereich des Untertrumes 4, in den Profilrinnen 9, ruht.Corresponding pulleys 13 lead around the upper chain conveyor 4 an endless sealing band 14, which in the area of the lower run 4, in the profile grooves 9, rests.
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ί NACHGEPtE)CHTί NachGEPtE) CHT
AL-209 £ -y- AL-209 £ -y-
Um eine begrenzte Elastizität der umlaufenden Bänder 10, 11, 14 und deren exakte Einführung in die Profilnocken 7 zu gewährleisten, sind die am Eintrittskopf K der Kettenförderer 3, 4 angebrachten Umlenkrollen 12 , 13 an Schwingarmen 15 gelagert.In order to ensure a limited elasticity of the revolving belts 10, 11, 14 and their exact introduction into the profile cams 7, the deflection rollers 12, 13 attached to the entry head K of the chain conveyors 3, 4 are mounted on swing arms 15.
Fig. 4 veranschaulicht die Anordnung zweier über eine Transportbank 20 mit in Förderebene E liegenden Walzen 21 zugeführte Aluminiumprofile F1, P« in den unteren Profilnocken 7 des unteren Kettenförderers 3. 4 illustrates the arrangement of two aluminum profiles F 1 , P ″ fed via a transport bench 20 with rollers 21 located in the conveying plane E in the lower profile cams 7 of the lower chain conveyor 3.
Beide Profile P werden seitlich von Flankenrollen 23 gehalten; der nach unten hin durch das Band 11 aus Chloroprenkautschuk verschlossene und nach oben hin offene Profilinnenraum J wird in einer Schäumzone Z mit Polyurethanschaum S gefüllt.Both profiles P are held laterally by flank rollers 23; down through the belt 11 Profile interior J, which is made of chloroprene rubber and is open at the top, is filled with polyurethane foam S in a foaming zone Z.
Die Profile P durchfahren jene Schäumzone Z auf dem unteren Kettenförderer 3; der obere Kettenförderer 4 trifft erst am Ende der Schäumzone Z auf die Profile P. Diese Ausführung erlaubt dem Rüssel 24 des Mischkopfes 25 einer in Fig. 1 bei 26 angedeuteten Schäummaschine den Zugriff zum Profilinnenraum J.The profiles P pass through that foaming zone Z on the lower chain conveyor 3; the upper chain conveyor 4 meets the profiles P only at the end of the foaming zone Z. This embodiment allows the trunk 24 of the mixing head 25 of a foaming machine indicated at 26 in FIG. 1 to access the profile interior J.
Nahe dera Mischkopf 25 sind in Fig. 1 Druckrollen 27 wiedergegeben, welche die Metallprofile P in die Profilnocken 7 eindrücken.Pressure rollers 27 are located near the mixing head 25 in FIG. 1 reproduced, which press the metal profiles P into the profile cams 7.
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1 naohgereichtI AL-209 - -><C 1 submitted I AL-209 - -><C
Nach dem beschriebenen Ausschäumen des Profilinnenraumes J legt sich das mit dem oberen Kettenförderer 4 umlaufende Dichtungsband 14 auf die Profile P, überdeckt einen zwischen den 'Aluminiumprofilen P verbleibenden etwa horizontalen Spalt 28 der Querschnittslänge n.. und schliesst den Profilinnenraum J zeitweilig nach oben hin ab. In entsprechender Weise wird über den gesamten Förderweg - ein unterer Spalt 29 der Querschnittslänge n_ durch das Band 11 aus Chloroprenkautschuk verschlossen.After the described foaming of the profile interior J, the upper chain conveyor 4 settles circumferential sealing tape 14 on the profiles P, covers a remaining between the 'aluminum profiles P approximately horizontal gap 28 of cross-sectional length n .. and closes the profile interior J temporarily towards the top. In a corresponding manner over the entire conveying path - a lower gap 29 the cross-sectional length n_ through the band 11 made of chloroprene rubber locked.
Das so entstehende Verbundprofil P-S durchfährt in Förderrichtung χ während einer Aushärtzeit von etwa drei bis zwölf Minuten die Presszone Y und verlässt die Vorrichtung R über eine Austragsbank 30 mit Förderwalzen 31.The resulting composite profile P-S travels through in the conveying direction χ during a curing time of about three to twelve minutes the press zone Y and leaves the device R via a discharge bench 30 with conveyor rollers 31.
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